В Пермском Политехе разработали модели для отливки авиадеталей

Литьевые машины, используемые в производстве, создают детали из стали, что требует высокой точности и качества. Важным этапом в процессе изготовления является затвердевание отливки после ее заливки в форму. Моделирование и анализ этого процесса с помощью компьютерных систем помогают улучшить качество и эффективность производства, снижая затраты и ускоряя процесс. Ученые из Пермского Политеха разработали и исследовали модели затвердевания отливок для деталей "качалка" и "корпус насоса", широко используемых в авиации, чтобы определить оптимальные условия их производства.

Результаты исследования были опубликованы на I Международной научно-практической конференции "Передовые инженерные школы: материалы, технологии, конструкции".

Компьютерное моделирование играет ключевую роль в процессе изготовления литых деталей, обеспечивая низкую стоимость и быстроту эксперимента. Отказ от этого этапа на стадии проектирования может привести к дополнительным расходам на переоборудование производства. Процесс моделирования также позволяет заранее выявить возможные дефекты в отливках, такие как полости или пузырьки.

В литеевом производстве важны два понятия: прибыль и припуск. Прибыль - это часть отливки, выступающая за пределы требуемых размеров, которая необходима для обеспечения подпитки отливки во время затвердевания. Припуск - это толщина слоя металла, который удаляется с поверхности отливки при ее обработке, чтобы обеспечить необходимый размер и форму детали. Моделирование позволяет вычислить эти параметры заранее.

Ученые использовали систему компьютерного моделирования литейных процессов "СКМ ЛП Полигон", чтобы создать модели деталей и определить основные параметры, такие как температура сплава и форма. Разработанные ими технологические схемы подходят для изготовления деталей с аналогичными свойствами.

"Первичное моделирование показало, что из-за недостаточных объемов прибылей в теле отливки образовались концентрированные усадочные раковины. В результате мы приняли решение увеличить размеры прибылей для обеих деталей, что позволило исключить образование дефектов усадочного характера", - поясняет Дмитрий Пустовалов, начальник отдела "Учебный офис" Передовой инженерной школы "Высшая школа авиационного двигателестроения" ПНИПУ.

Ученые из Пермского Политеха разработали модель процесса затвердевания отливок стальных деталей самолета, что позволяет улучшить качество и скорость производства, а также сократить расходы на исправление брака.